Кабель АПвП2гТи 3х50

Кабель АПвП2гТи 3х50: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвП2гТи 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с защитным покровом в виде гофрированной стальной ленты, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (П) вулканизированного (в); П – оболочка из полиэтилена (в данном контексте – внешняя оболочка); 2г – двойная герметизация: гофрированная стальная лента, наложенная поверх экрана (2) и гидрофобный заполнитель в поясной изоляции (г); Ти – тип исполнения кабеля для прокладки в грунте (Т) и наличия ингибированных лент (и) под броней для дополнительной защиты от коррозии. Цифра 3х50 обозначает три основные жилы сечением 50 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвП2гТи 3х50

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в тяжелых условиях эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, является многопроволочной (IV или V класса гибкости по ГОСТ 22483), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и монтажа. Алюминий выбран как материал, обеспечивающий оптимальное соотношение проводимости, массы и стоимости.

2. Экранирование жилы

Каждая токопроводящая жила индивидуально экранирована. Экранирование включает в себя:

Экструдированный полупроводящий слой, наложенный непосредственно на жилу. Он выравнивает электрическое поле, устраняя микроскопические неровности на поверхности проводника и предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE). Это основной диэлектрический барьер. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), механическую прочность и стойкость к трекингу по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом.
Экструдированный полупроводящий слой на изоляции. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, равномерно распределяющую силовые линии электрического поля и заключающую его внутри изоляции.

3. Поясная изоляция и заполнение

Скрученные изолированные жилы вместе с промежутками между ними заполняются гидрофобным материалом (обычно на основе полиэтиленовых жгутов или лент, пропитанных водоотталкивающим составом). Это обозначается индексом «г» в маркировке и служит для предотвращения продольного распространения влаги в случае локального повреждения внешней оболочки. Поверх заполнения накладывается поясная изоляция из полупроводящих или изолирующих лент.

4. Экран (общий)

Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной или алюминиевой фольги, часто в комбинации с медными проволоками, наложенными спирально или продольно. Этот экран выполняет несколько функций: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в системах защиты (например, для подключения устройств релейной защиты от замыканий на землю).

5. Броня и внешняя оболочка

Поверх экрана накладывается броня из двух стальных оцинкованных гофрированных лент (индекс «2г»). Гофрирование придает броне гибкость. Ленты накладываются с перекрытием. Под броней и поверх нее могут накладываться ингибированные ленты (индекс «и») – ленты, пропитанные составами, замедляющими коррозию стали. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (напр., при раскопках грунта), от грызунов. Поверх брони экструдируется внешняя оболочка из полиэтилена (П). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам и химическим веществам.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Номинальное напряжение U₀/U, кВ	6/10; 8,7/15; 12/20	U₀ – напряжение между жилой и землей/экраном
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительно допустимая
Температура при коротком замыкании (до 4 сек), °C	+250	ГОСТ Р 53769-2010
Допустимый ток нагрузки (I_доп), А	~175-205	Зависит от способа прокладки (в земле, воздухе), температуры грунта и др. факторов
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.641	Для алюминиевой жилы 50 мм²
Емкость, мкФ/км	~0.3 — 0.4	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13	Приблизительное значение

Механические и климатические параметры

Параметр	Значение / Исполнение
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева	Не ниже -15°C
Допустимая температура эксплуатации	От -50°C до +50°C
Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха	До 98% при температуре +35°C
Стойкость к воздействию грунтовых вод и агрессивных сред	Высокая, благодаря полиэтиленовой оболочке и броне с защитой от коррозии

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвП2гТи 3х50 предназначен в первую очередь для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с наличием блуждающих токов. Его конструкция оптимальна для следующих объектов:

Магистральные и распределительные линии электроснабжения 6-20 кВ в городских и промышленных сетях.
Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, производственных цехов.
Прокладка в местах с повышенным риском механических повреждений (несанкционированные раскопки, зоны движения техники).
Участки с повышенной влажностью и в агрессивных грунтах (при условии соответствия исполнения кабеля конкретным условиям).

Способы прокладки: Основной – прокладка в траншеях с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или сигнальными лентами. Допускается также прокладка в кабельных каналах, блоках, тоннелях и по эстакадам, однако в этих случаях использование кабеля с тяжелой стальной броней может быть избыточным и экономически нецелесообразным (чаще применяют кабели с ленточной броней типа АПвПг). Прокладка по воздуху возможна, но требует учета значительного веса кабеля и обеспечения надежного крепления.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

АПвП2гТи является одним из представителей семейства кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Ключевые отличия от других марок:

АПвПг (АПвПу2г): Имеет броню из двух оцинкованных стальных плоских лент. Менее гибок, чем гофрированный аналог. АПвП2гТи с гофрированной броней лучше приспособлен для сложного рельефа трассы.
АПвВг (АПвВПу): Броня из стальных оцинкованных проволок (круглых или плоских). Обладает повышенной стойкостью к растягивающим нагрузкам, что актуально для вертикальных и наклонных участков шахт, но имеет большую стоимость и вес.
Кабели с бумажной пропитанной изоляцией (АСБл, ААБл): Устаревшая технология. Имеют ограничения по перепаду высот, требуют сложных концевых муфт, менее термостойки (допустимая температура +70-80°C). Их применение сегодня оправдано только в специфических условиях или при модернизации старых сетей.
Кабели с изоляцией из ПВХ (АВБбШв): Применяются на напряжения до 1 кВ. Для среднего напряжения 6-20 кВ ПВХ изоляция не используется из-за худших диэлектрических и термических характеристик.

Критерии выбора: При выборе между АПвП2гТи и другими марками необходимо учитывать: условия прокладки (наличие механических рисков, рельеф), коррозионную активность среды, экономическую целесообразность, требования к токовой нагрузке и допустимым потерям.

Монтаж, соединение и эксплуатация

Монтаж кабеля АПвП2гТи 3х50 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Инструкцией по прокладке…», СТО 56947007-29.180.01.008-2009 и др. нормативными документами.

Транспортировка и разгрузка: Барабаны с кабелем должны перемещаться и разгружаться без рывков и падений. Запрещено сбрасывать барабан с транспортного средства.
Раскатка: Рекомендуется раскатка с применением кабельных роликов, установленных на трассе. Запрещается волочение кабеля по грунту, асфальту, острым предметам. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не был меньше 15 диаметров кабеля.
Прокладка в траншее: Глубина траншеи – не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне – подушка из песка (100 мм). После укладки – засыпка песком (100 мм над кабелем) и укладка сигнальной ленты или защитного кирпича/плиты. Затем – обратная засыпка грунтом.
Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт – соединительных (СТ) и концевых (КНт, КНтп для наружной установки, КВтп для внутренней). Работа выполняется квалифицированным персоналом с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов. Критически важным является качественная заделка экрана и его заземление с обоих концов кабеля.
Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции мегаомметром на 2.5 или 5 кВ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвП2гТи принципиально отличается от АПвПу2г?

Основное отличие – в конструкции брони. У АПвПу2г броня выполнена из двух стальных оцинкованных плоских (гладких) лент. У АПвП2гТи броня также из двух стальных оцинкованных лент, но они гофрированы (имеют волнообразный профиль). Гофрирование значительно повышает гибкость кабеля и его стойкость к многократным изгибам при сохранении механической прочности. Кабель с гофрированной броней легче укладывать на трассах со сложным рельефом.

Можно ли прокладывать кабель АПвП2гТи 3х50 в кабельной канализации?

Да, можно. Прокладка в кабельных каналах, блоках, тоннелях и коллекторах допускается нормами. Однако необходимо учитывать его значительный внешний диаметр и вес, а также возможность коррозии брони в условиях постоянной влажности. В таких условиях часто используют более легкие и дешевые кабели без брони (АПвЭг) или с ленточной броней (АПвПг), если нет риска серьезных механических воздействий.

Как правильно заземлить экран и броню данного кабеля?

Экран (медные проволоки/лента) и стальная броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала), обеспечения нормальной работы релейной защиты и уменьшения электромагнитных помех. Заземление осуществляется через специальные заземляющие проводники, входящие в комплект концевых и соединительных муфт. Заземляющие проводники присоединяются к контуру заземления подстанции или к отдельным заземлителям.

Каков расчетный срок службы этого кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвП2гТи, заявленный производителями и установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок по току КЗ) и при отсутствии внешних механических повреждений.

Что означает индекс «Ти» и в каких грунтах рекомендуется прокладка?

Индекс «Ти» указывает на исполнение кабеля для прокладки в грунте (Т) и наличие ингибированных лент (и) под броней и/или поверх нее. Ингибированные ленты пропитаны составами, замедляющими коррозию стальной брони. Такой кабель рекомендуется для прокладки в грунтах со средней и высокой коррозионной активностью, в болотистых местностях, в грунтах с наличием блуждающих токов. Для грунтов с низкой коррозионной активностью может применяться кабель без ингибированных лент (например, АПвП2г).

Как определить необходимое сечение жилы 50 мм² для конкретного объекта?

Сечение 50 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (I_доп) и проверки по условиям короткого замыкания и потери напряжения. Расчет I_доп ведется с учетом способа прокладки (в земле, воздухе), температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в одной траншее и т.д. Для предварительной оценки: I_доп для АПвП2гТи 3х50 при прокладке в земле (температура грунта +15°С, глубина 0.7 м, расстояние между кабелями 100 мм) составляет примерно 205 А. При мощности трехфазной нагрузки около 3.5 МВт (cos φ=0.9) на напряжении 10 кВ рабочий ток составит примерно 225 А, что потребует либо улучшения условий прокладки, либо выбора большего сечения (70 мм²). Точный расчет должен выполнять проектировщик.